Обогатительная фабрика Аберфойл (Австралия)

24.06.2020

Рудники и фабрика Аберфойл расположены в высокогорном районе Северо-Западной Тасмании, в 23 км от г. Авока. Фабрика находится недалеко от поселка Россарда и соединена дорогой протяжением около 96 км с Лауицестоном.

В разрабатываемом месторождении образование рудного тела связано с интрузией девонского гранита в кембрийские отложения. Жилы промышленного значения имеют простирание более 420 м. Рудными минералами являются вольфрамит и касситерит, которые встречаются в кварцевых жилах обычно в виде крупных кристаллов.

Рудные жили находятся в кембрийских породах.

Главными жильными минералами являются кварц и серицит, а также массивная слюда, известная под названием пинита. С этими минералами ассоциированы небольшие количества карбонатов, сульфидов, фосфатов и силикатов, а также касситерита и вольфрамита в промышленных количествах. Наиболее распространенным сульфидным минералом является пирит, но встречаются также арсенопирит, пирротин, марказит, галета, сфалерит, халькопирит, тетраэдрит и станнит. Из других минералов содержатся кальцит, родохрозит, флюорит, апатит, изредка топаз и некоторые количества шеелита. В местах контакта жал с пустой породой наблюдается коркообразование. В тех случаях, когда присутствует серицит, он концентрируется на контакте, а за ним следует касситерит. Вольфрамит и касситерит встречаются в виде крупнозернистых кристаллов о редкими сростками и лишь изредка ассоциируют с остальными рудными минералами.

Цвет касситерита различен. В жилах касситерит обычно серого цвета, в других образованиях — черный, полупросвечивающийся или смоляного цвета до бесцветного. Химические анализы оловянного концентрата показывают, что в нем содержатся сера, мышьяк, железо, медь, свинец, висмут, цинк и сурьма в небольших количествах.

По мере углубления содержание вольфрамита в месторождении по сравнению с касситеритом несколько повышается. В мощных жилах отношение вольфрамита к касситериту повышается, и такая же тенденция наблюдается в отношении оловянных и вольфрамовых минералов к сульфидам.

Так как касситерит и -вольфрамит содержатся в руде в виде крупных вкраплении, то после дробления руды до 10 ми удается извлечь более 70% олова и более 80% вольфрамита в богатый коллективный концентрат, применяя для этой цели отсадку и обогащение на концентрационных столах после соответствующей подготовки грохочением и классификацией. Еще 15% олова извлекают в виде сильфидного промпродукта. В перерабатываемой руде в среднем содержится 1,5% олова и 0,25% WO3.

Вначале фабрика состояла из трех основных отделений:

1) первичной коллективной концентрации;

2) переработки сульфидного промпродукта;

3) магнитной сепарации для доводки касситеритовых и вольфрамитровых концентратов.

Основными операциями в первом отделении были стадиальное дробление с грохочением, классификация и гравитационное обогащение. Выход первичных концентратов отсадки и столов составил 2,0%, а выход сульфидного промпродукта — 2,6%. Промпродукты подвергали обжигу и дроблению, а затем из них извлекали полезные компоненты на отсадочных машинах и концентрационных столах. Общий выход коллективного концентрата составлял 2,3% от исходного питания. Этот концентрат перерабатывали по сложной схеме, включавшей магнитную сепарацию, выщелачивание, обработку на выштердах и в отстойных бочках. Извлечение плова достигало 87% в концентрат, содержавший 68% Sn и 0,2% WO3.

Извлечение вольфрама было примерно таким же, причем в вольфрамовом концентрате содержалось 72% WO3 и 0,5% Sn. Результаты обогащения за этот период приведены в табл. 128.

В результате исследований выяснилось, что из промпродуктов после доизмельчения можно выделить сульфиды флотацией более эффективно, чем обжигом. Показатели обогащения по этой схеме приведены в табл. 129.

Новая фабрика отличается удобным и удачным расположением оборудования. Перекрытия и колонии изготовлены из железобетона. Каркас главного корпуса — из дерева с заполнением из гофрированного шифера, что дает хорошую теплоизоляцию. Грохоты и отсадочные машины находятся на возвышениях, покоящихся на железобетонных колоннах, что обеспечивает самотек по всей фабрике. Все оборотные продукты поступают в главный ковшовый элеватор шириной 350 мм, который подает материал на верхний грохот.

Фабрика состоит из нескольких, связанных между собой отделении: дробления, обогащения крупных классов, обогащения Песковых классов, обогащения шламов, доводочного отделения и отделения осветления оборотной воды (рис. 148).

Исходную руду дробят в открытом цикле о двух щековых дробилках размером 400х250 мм и в конусных дробилках, работающих со щелью 19 мм. Дробленный продукт поступает на вибрационные грохоты с отверстиями 8,0 мм. Надрешетный продукт направляют в тихоходные валковые дробилки размером 750х375 мм, работающие в замкнутом цикле с теми же вибрационными грохотами. Подрешетный продукт первичных грохотов поступает на вибрационные грохоты, установленные последовательно, для получения классов +6,0, 6,0—1,5 и —1,5 мм (рис. 149).

Класс +6 мм поступает в две трехкамерные поршневые отсадочные машины размером 450х900 мм. В камерах установлено решето с квадратными отверстиями 9 мм и постель из стальных штампованных дисков диаметром 12 мм, получаемых при изготовлении сит для грохотов.

Отсадочные машины работают при ходе поршня 28 мм и числе ходов 180 в минуту. Класс 6—1,5 мм поступает на две такие же отсадочные машины, работающие при ходе поршня 19 мм и числе ходов 205 в минуту. Материал —1,5 мм перекачивают насосом для обезвоживания в конуc диаметром 1,8 м, после чего он поступает в семикамерный гидравлический классификатор Фаренволла (рис. 150).

Продукт из первых трех камер гидравлического классификатора поступает на отсадку в поршневые машины, работающие при ходе поршня 15 мм и числе ходов 275 в минуту. Продукт остальных камер направляют на пять концентрационных Песковых столов Бильфлея, работающих при числе качаний деки 210—281 в минуту.

Первые камеры отсадочных машин выдают концентраты, а со вторых и третьих камер получают промпродукты. Хвосты отсадки и концентрационных столов являются отвальными.

Промпродукты четырех отсадочных машин, перерабатывающих материал +1,5 мм, направляют в реечный классификатор размером 450х3600 мм для обезвоживания; отсюда они поступают в буферную воронку, а затем в стержневую мельницу, работающую при 35 об/мин. Слив стержневой мельницы поступает в элеватор, который подаст его на грохоти.

Промпродукты с трех отсадочных машин, перерабатывающих мелкие классы, и промпродукт концентрационных столов также обезвоживают в реечном классификаторе размером 450х3600 мм и измельчают в шаровой мельнице размером 1350х900 мм; после этого они поступают в контактный чан диаметром 900х1200 мм для перемешивания с флотационными реагентами. Сульфиды флотируют в трех камерах флотационной машины тина «MС» с общим объемом около 1 м3 и направляют их в отвал. В качестве реагентов применяют медный купорос — 9,225 кг/т, этиловый ксантат — 0,135 кг/т и крезиловую кислоту — 0,045 кг/т, В пенный продукт переходят станнит и механически увлеченный касситерит; содержание олова в нем около 1%. Хвосты флотации, богатые по содержанию касситерита, перекачивают насосом в обезвоживающий конус, а затем возвращают в гидравлический классификатор. Извлечение касситерита и вольфрамита в гравитационный концентрат составляет примерно 80%.

Концентраты отсадочных машин и концентрационных столов отдельно подвергают обработке для разделения касситерита и вольфрамита.

Концентрат отсадочных машин поступает в барабанный грохот диаметром 900 мм для отделения мелочи и обезвоживания, затем его высушивают во вращающейся сушилке размером 900х4950 мм. Сухой продукт классифицируют на барабанном грохоте с отверстиями 3; 1,5 и 0.35 мм. Класс крупнее 3 мм додрабливают до 3 мм на валковых дробилках, работающих в замкнутом цикле с тем же барабанным грохотом. Каждый класс обогащают отдельно на электромагнитных сепараторах Рапид; в результате получают магнитные вольфрамитовые концентраты и немагнитную фракцию, содержащую касситерит и сульфиды. Немагнитную фракцию доизмельчают в шаровой мельнице 900х450 мм, работающей в замкнутом цикле с классификатором 375х3450 мм, и флотируют для выделения сульфидов (рис. 151). В доводку поступает около 0,5 г олово-сульфидного промпродукта крупностью около 90% +0,18 мм. Флотация производится при крупности —0,18 мм. Сульфиды флотируют в двух камерах флотационной машины типа «MС» размером 750х750 мм, пенный продукт которых перечищают в двух камерах размером 600х600 мм. Готовый оловянный концентрат фильтруют» сушат и упаковывают.

Концентраты с Песковых и шламовых столов поступают на шлюзы, где частично улавливаются тяжелые минералы, а затем в две камеры флотационной машины типa «MС» для флотации сульфидов. Хвосты флотационной машины возвращают на шлюзы, из которых периодически вручную материал выгружают на сушильные поды. После сушки концентрат, содержащий касситерит, вольфрамит и другие минералы, направляют на магнитные сепараторы Рапид для получения оловянного и вольфрамового концентратов, а также вольфрамового промпродукта, содержащего около 40% WO3 и 16% Sn.

В табл. 130 приведены показатели работы фабрики.

В отвал направляют только пенный продукт первой камеры из трех имеющихся в отделении обработки песков Пена остальных двух камер возвращается в начало флотации и, таким образом, обогащает питание флотации серой, что обеспечивает получение сульфидного продукта, содержащего 28—29% серы. Хвосты флотации, возвращаемые в начало процесса, содержат 4—5% серы.

Выход продуктов обогащения выражается следующими цифрами (%).

Общее питание фабрики, включая циркуляционную нагрузку, составляет 115,4% от исходной руды.

До конца 1955 г. значительную часть олова и вольфрама, полученных на фабрике Аберфойл, извлекали в виде хвостов магнитной сепарации и продавали как бедный продукт. За 1954—1955 гг. в виде этого продукта было получено 52% всего вольфрама и 2% всего олова, извлекаемых в концентраты.

Главной примесью в этом промпродукте был сидерит, содержание которого доходило до 20%. Магнитные свойства сидерита близки к вольфрамиту, а касситерит попадал в концентрат в результате механического захвата и в виде сростков, а также частично вследствие наличия магнитных пленок на некоторых зернах касситерита.

Попытки применить механические способы обогащения для доводки этого материала показали, что они неэкономичны, а поэтому было решено применить выщелачивание серной кислотой. Ввиду того, что 95% всего сидерита находится в классе —0,42 мм, а также вследствие труности переработки более крупного материала, выщелачиванию подвергается только класс —0,42 мм.

При выщелачивании растворяется сидерит, освобождая связанный с ним касситерит; одновременно снимаются магнитные пленки, находящиеся на зернах касситерита. Потери вольфрамита и касситерита вследствие их растворения равны нулю, однако во время транспортировки происходят некоторые потери вследствие пылеобразования. Растворяются также пирротин и марматит, и удаляются окисленные пленки с других минералов.

Продукт выщелачивания подвергается магнитной сепарации, в результате которой получается богатый вольфрамовый концентрат, содержащий 72% WO3 и 0,8% олова, а также товарный оловянный концентрат.

Операция выщелачивания производится в пирамидальном чане, установленном на высоте 2,1 м над уровнем пола. Чан заполняется частично горячей водой, в которую добавляют перерабатываемый материал. Пульпа перемешивается импеллером и по ходу процесса добавляется серная кислота.

Выщелоченный продукт промывают декантацией, а затем разгружают через кран в нижней части чана.

Себестоимость обогащения распределяется по элементам следующим образом (%):

Штат рабочих состоит из 12 человек.

Вода поступает на фабрику по деревянному трубопроводу диаметром 175—200 мм и длиной 375 м, из резервуара емкостью 13500 м расположенного к северо-западу от фабрики. В течение летних месяцев этот резервуар обеспечивает постоянную подачу 72 м3 воды без понижения уровня. Максимальная пропускная способность трубопровода SO м3/ч; при таком дебите потеря напора, благодаря течению в трубопроводе равна 4,5 м, и эффективный напор у фабрики равен 5,7 м над уровнем пола.

Из трубопровода вода поступает в нижнюю часть напорного бака диаметром 1200 мм и высотой 3,6 м, установленного на высоте 3 м над уровнем пола; поступление воды в него контролируется с помощью поплавкового клапана.

Максимальный расход воды на фабрике без применения оборотной воды составлял бы 81—84 м3/ч. На фабрике предусмотрено осветление воды из Песковых и шламовых хвостов в двух конусах 2400 мм и в осадительном чане диаметром 9 м. Осветленная вода подается центробежным насосом в напорный бак по трубопроводу диаметром 100 и 125 мл, общей длиной 90 м, при разности уровнен 9 м. В случае необходимости можно получать до 67 м3/ч оборотной воды.

Расход электроэнергии на фабрике равен 17,2 квт*ч/т переработанной руды. Электроэнергия поступает из государственной гидроэлектроэнергетической сети.

Все электродвигатели на фабрике с короткозамкнутыми роторами снабжены кнопочным управлением, причем для обеспечения однотипности оборудования все электродвигатели мощностью до 7,5 квт снабжены одинаковыми магнитными пускателями. Для более мощных электродвигателей имеются пускатели со звезды на треугольник, автотрансформаторные и другие типы пускателей. Электродвигатели главных компрессоров оборудованы автоматическими контактными пускателями с кнопочным централизованным управлением.

С помощью системы емкостей коэффициент мощности поддерживается на уровне 0,9.

Опробование хвостов фабрики производится автоматическими пробоотбирателями в четырех точках с интервалами в 30 мин,

Опробователь для крупных хвостов имеет электродвигатель мощностью 0,75 квт, приводящий в движение цепь на звездочках через редуктор, в результате чего цепь движется со скоростью 8 об/мин. К цепи прикреплен отсекатель опробователя. В конце своего хода отсекатель автоматически выключает электродвигатель. Остальные пробоотбиратели были изготовлены на самой фабрике. Например, опробователь для Песковых хвостов работает от трехфазного соленоида, затягивающего сердечник на 50 м и с силой в 9 кГ. Сердечник соединен через систему рычагов и противовесов с отсекателем, имеющим ход в 125 мм. Желоб Песковых хвостов заканчивается непосредственно перед механизмом опробователя, и к концу желоба прикреплен прямой отрезок трубы длиной в 100 мм с изгибом на конце. Материал из желоба проходит через трубу, в которой сечение струи суживается до 75 мм в точке ее перепада в бетонный зумпф насоса. Щель дефлектора имеет ширину 13 мм и длину 138 мм.

Для опробования шламовых песков также применяется соленоид, но механизм самого опробователя другой. Так как желоб шламовых хвостов имеет крутой уклон и пульпа распределена равномерно по сечению струн, то применяется опробователь сифонного типа. К концу желоба приварен отрезок трубы диаметром 75 мм. В отверстие, просверленное в верхнем части этой трубы, вставлен изогнутый сифон, соединенный с приводным соленоидом через простой рычажный механизм. Поток пульпы заполняет 75-миллиметровую трубку наполовину. При срабатывании соленоида сифон погружается в поток, и скорость движения пульпы создает необходимый напор в сифоне, так что пульпа поднимается по нему и попадает в сосуд для пробы. Опробователь на сульфидных хвостах работает точно так же, как опробователь для шламовых хвостов. Ho ввиду небольшого объема сульфидных хвостов поток, подаваемый насосом Денвера диаметром 25 мм, неравномерный, так что приходится перед опробователем устанавливать чан для создания равномерного потока. Вес сифонной трубки и плеча рычага уравновешивается с помощью передвижного противовеса. Из буферного чана пена проходит в зумпф насоса по трубке диаметром 38 мм. Сердечник приводного соленоида имеет ход 6 мм, который умножается с помощью простого рычага, так что ход сифона равен 25 мм. Все четыре опробователя работают совершенно исправно, без неполадок.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна